图像质量评估方法的研究(44页).doc
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1、-图像质量评估方法的研究-第 37 页本科毕业设计论文 题 目 图像质量评估方法的研究专业名称_ 计算机科学与技术_学生姓名_张 跃 杰 _指导教师_ 郗 润 平_毕业时间_2012年6月 _摘 要图像质量评价方法能够有效评价压缩算法和图像系统的性能,对图像处理技术的广泛应用有重要意义。图像质量的客观评价方法以其效率高、费用低、应用领域广泛的特点而广受青睐。随着图像技术的发展,对图像质量的要求也越来越高。传统图像质量客观评价方法暴露出了一些问题,如很多方法只针对特殊的应用领域,性能不稳定、有些方法与主观评价的一致性较低等。这些问题严重制约了图像客观评价方法的发展。 针对上述问题,本文对全参考和
2、无参考图像质量评价方法进行了重点研究,主要工作如下: 1. 基于对结构相似度方法的研究,本文提出一种新的全参考图像质量评价方法。该方法在进行图像质量评价时考虑了图像的结构特征和梯度信息,解决了传统方法在评价噪声和模糊失真时存在的问题。基于 LIVE 图像库的实验表明:该方法不但能够合理的评价噪声和模糊对图像质量的影响,而且还能够评价其它失真类型的图像,如压缩图像,评价结果与主观评价有很高的一致性。 2. 影响监控图像质量的主要因素是噪声和模糊,当前无参考图像质量评价方法普遍存在着只适用于一种失真类型的问题。针对这一问题,本文提出了两种无参考图像质量评价方法,能够适用于噪声和模糊引发的图像失真。
3、第一种方法融合了多个传统的评价因子, 使评价结果更加稳定、合理;第二种方法采用鉴别图像失真类型的思想,针对具体的失真类型进行相应的质量评价。基于 LIVE 图像库的实验表明:两种无参考图像质量评价方法提高了与主观评价的一致性,具有研究价值和实用价值。基于 ADZS-BF561-EZLITE 平台,对第二种算法进行了硬件实现,在实际使用中算法性能良好,完全满足监控图像的实时性要求。 关键词:图像质量评价,图像分块,无参考图像质量评价,监控图像ABSTRUCTImage quality assessment methods can effectively evaluate image compre
4、ssion algorithms and the performance of image systems, which are of great significance to wider range of application of image processing technology. The objective image quality assessment methods are widely applauded for their high efficiency, low cost, wide range of applications. With the developme
5、nt of image technology, the traditional methods revealed a number of issues, such as many of them only applied to special fields, unstable performance, some having lower consistency with the subjective evaluation, and so on. These factors seriously restrict the development of objective image assessm
6、ent methods. In this context, this article focuses on research of image quality assessment methods both on full and no reference. The main works in this paper are as follows: 1. Based on research of the structural similarity method, a novel full-reference image quality assessment method is proposed.
7、 Our method introduces the structural characteristics and gradient of image during evaluating, which solves the problems in traditional methods when utilizing them to evaluate distortion caused by noise and blur. Experiments based on the LIVE image database show that our method can not only evaluate
8、 influence of noise and blur reasonably, but also be utilized to evaluate other distortions such as compression, evaluation results are highly consistent with the subjective evaluation results. 2. Noise and blur are the two main factors that affect the quality of surveillance image. However, most ex
9、isting no-reference methods can only be applied to distortion of one kind. To overcome this problem, two no-reference image quality assessment methods are proposed, which adapt to distortions of both kind. The first method combines several traditional evaluating factors, performance of which is more
10、 stable and reasonable. The second method takes advantage of distortion detection, and then evaluates image quality according to its distortion. Experiments based on the LIVE image database show that evaluation results of our two no-reference assessment methods are highly consistent with the subject
11、ive evaluation results, therefore are of great significance both in research and application. The second method was alse implemented on hardware platform ADZS-BF561-EZLITE, its practical performance can meet the real-time requirements of surveillance image. Keywords: image quality assessment, image
12、segment, no reference image quality assessment, surveillance image 目录第一章 绪论11.1研究的意义11.2图像质量评价方法的分类21.2.1图像质量的主观评价21.2.2图像质量的客观评价41.3国内外研究现状51.4本文的工作51.5本章小结6第二章 物流中心相关理论综述72.1物流配送中心的概述72.1.1物流配送的兴起72.1.2配送中心的概念72.1.3物流配送中心的分类82.1.4物流中心的功能92.2物流中心选址的影响因素112.2.1在供应链中的位置112.2.2服务范围122.2.3商品的特性122.3本章小
13、结13第三章 物流中心选址常用模型143.1单配送中心选址模型143.1.1重心法143.2多配送中心选址模型153.2.1鲍姆尔-沃尔夫(Baumol-wolfe)模型29153.2.2空间引力模型173.3本章小结18第四章 基于FLOYD算法和层次聚类算法的模型与求解194.1选址要素的选择194.2计算方法的选择194.3 Floyd算法构造距离矩阵原理204.4层次聚类214.5单物流配送点的选址224.6多物流配送点的选址224.7本章小结23第五章 算例分析245.1配送中心选址问题实例的描述245.2配送中心选址问题实例的求解255.2.1实例的结果265.3本章小结28第六章
14、 结论29参考文献30致谢32毕业设计小结33附录A34第一章 绪论1.1研究背景及意义近年来,随着科学技术的进步和内部管理的加强,“第一利润源泉”(原材料成本的降低)和“第二润源泉”(提高劳动生产率以降低活动消耗)潜力越来越小,因此,许多企业把寻找成本优势和差异化优势的目光转向了运输、仓储、配送等物流领域。现代物流业作为“第三利润源泉”已被越来越多的企业界和物流界人士所关注,普遍被人们认为是本世纪经济发展的新领域,是重要的新经济增长点之一。近年来电子商务的迅猛发展,越来越多的B2C和C2C企业也开始建立自己的物流中心以解决目前面临的物流困境,因此配送中心选址是配送中心建设项目规划中首要也是至
15、关重要的一个环节,被称为“企业脚下的金矿”,是当前企业的“最重要的竞争领域”。无论从经济还是技术角度,发展现代物流已经是21世纪经济发展的必然趋势。配送作为物流活动第一个重要的直接与消费者项链的环节,随着物流的深入不断发展起来,并对物流活动的顺利展开发挥着重要的作用。通过分析国内外物流发展的先进经验,发现配送是经实践证明的高效物流服务形式。据统计,我国物流费用占国家GDP的20%,配送成本占物流费用的30%70%1 。作为进行配送活动的主要基础设施,物流配送中心是物流网络中最具有影响力的节点,是物流系统的重要基础设施。我国在1996年制定的国内商品流通“九五”计划和2010年远景目标纲要2 中
16、,就曾经提出了要在全国范围内建设10个辐射全国的工业品配送中心,50个区域性的工业品配送中心,以及10个农副产品配送中心的目标3 。2001年,国家六部委联合发布的关于加快我国现代物流发展的若干意见中也提出,继续加强物流基础设施的规划和建设,尽快形成完善的仓储配送设施,鼓励国内不同的所有制投资者和外商投资企业参与配送中心的建设4 。在这种背景下,我国的许多大中城市都在积极规划各种类型的配送中心,改善城市投资环境、增强城市竞争能力。这对加快我国现代物流业发展,对于优化资源配置、提高经济运行质量、促进企业改革发展都具有十分重要的意义。物流配送中心选址是指在一个具有若干供应网点以及若干需求网点的经济
17、区域内,选择一个或者多个地址设置物流配送中心的规划过程,它在整个物流系统中,占有非常重要的地位,属于物流管理战略层的研究问题。由于配送中心选址的决策不仅直接关系到日后配送中心自身的运营成本和服务水平,而且关系到整个社会物流系统的合理化,同时配送中心的建设投资大、周期长、回收缓慢,且一经选定后就将会长期经营,因此配送中心选址是配送中心建设项目规划中首要也是至关重要的一个环节。在商品资源分布、需求状况以及运输和其他自然条件的影响下,如何将配送中心规划在同一个区域的不同点点,不同布局方案可能将对整个物流系统的运作成本产生很大的差异。合理选址可以有效节约费用,促进生产和消费两种流量的协调和配合,保证物
18、流系统的高效和平衡发展,从而降低成本,增高企业的利润。正是基于配送中心位置的重要作用,迫切需要对其选址问题开展研究。1.2国内外研究状况综述1.2.1国外选址研究状况配送中心设施选址在整个物流配送网络的设计中是一个十分重要的决策问题,它决定了整个物流系统的模式、结构和形状。设施选址方法的研究已发展成为一个受人关注的研究领域。早期选址问题的早期理论是由土地经济学家和区域地理学家提出的,譬如,杜能(Johan von thunen)地租出价曲线(Bid-Rend curves)认为,任何经济开发活动能够支付给土地的最高地租或利润是产品在市场内的价格与产品运输到市场的成本之差。阿尔弗雷德韦伯(Alf
19、ied Weber)在1909年对选择一个仓库的位置,使得仓库和顾客之间总距离最小的研究。在这项最初的研究之后,选址理论在实践中不断得到丰富和发展,并引起了众多领域学者的关注。在国际上,有关设施选址问题的研究己经趋于成熟,出现许多模型和算法,他们主要从下三个角度研究了物流中心的选址问题。(1) 应用连续型模型选择地点该方法认为物流中心的地点可以在平面上取任意点,该方法不限于对特定的备选点的选择,灵活性较大,特别是在单个物流中心选址的应用中,已经得到多数人的接受和认可,但是,由于这个地址可能位于河流、建筑物或其他无法实现的地点,实际上找到的最优地址往往很难实施。该类方法以重心法为代表。作者Cha
20、n和Lap Mui Ann在1995年题目为“Probabilistic Analysis and Practical Algorithms for MultiEchelon Distribution Models with Bin-Paching Features (Inventory , Routing)”的博士论文中,以及作者Tibben-Lembke 、Ronald Scott在1995年题目为“Essays in Logistics(Supply Contracts, Location Theory, Distribution Systems)”的博士论文中主要运用连续型模型重点研究
21、包括路径选择在内的配送问题。(2) 应用离散型模型选择地点这类方法认为物流配送中心的地点是有限的几个可行点中的最优点,最合适的地址只能按照预定的目标从有限个可行点中选取。Aikens教授1985年在文章“Facility location models for distribution planning”5 中给出了线性规划、0-1整数规划、动态规划等9种基本形式的选址模型,目标函数一般是使总的选址费用(包括固定投资费用和运输费用)最小,不同的规划形式主要取决于费用函数的形式。Mirchandani和Francis6 用离散型模型将实施选址问题进行系统研究。日本著名教授Taniguchil7
22、在1999题目为“Optimal size and location Planning of Public Logistics terminals”的文章中,采用双层规划求解了高速公路交叉口附近运输网中公共物流转运站点的选址,上层规划目标是根据运输车辆数量使总选址费用最小,下层规划考虑路网状况,遵循用户平衡条件对车辆迸行平衡配流。Donald Waters8 在1999年出版的著作“Global Logistics and Distribution Planning”中以及Ronald HBallou9 在1999出版的著作“Business LogistiCS Management”中从物流
23、网络规划角度分析了作为网络节点的物流中心选址问题。Homeberg K10 博士在文章“Exact solution methods For uncapacitated location problem with convex transportation costs”中考虑了非线性运输费用的选址问题。其它代表性的方法还有11 12 13 14 :整数或混合整数规划法(此方法的主要优点是它能够把固定成本以最优的方式考虑进去)、鲍姆尔一沃尔夫(Baumol-Wolfe)法、库恩-汉姆布利尔(Huehn-Hambureer)法、逐次逼近模型法、模拟法、启发法等等。如果基础数据完备,该类方法得出的解
24、是较符合实际情况的。但由于该类方法所建立的模型多数己被证明为NP(Nondeterministic Polynomial),即非确定型多项式算法难题,不宜用线性模型来处理,因此计算工作量很大,而且需要的基础资料也很多。(3) 德尔菲法在选址中应用研究上述所有的方法都是从定量的角度思考物流中心的选址问题,而德尔菲法从定性角度思考了选址问题。这类方法的中心思路是将专家凭经验、专业知识做出的判断以数值形式表示,经过综合分析后对选址进行决策。作者Chen-Tung Chen15 在2001年题为“A Fuzzy Approach to Select the Location of the Distri
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